معرفی کارکردهای یک کارت شبکه استاندارد و بررسی انواع کابلهای شبکه
وظایف کارت شبکه
کارت شبکه، یکی از مهم‌ترین عناصر سخت‌افزاری در زمان پیاده‌سازی یک شبکه کامپیوتری است. هر کامپیوتر موجود در شبکه (سرویس‌گیرندگان و سرویس‌دهندگان)، نیازمند استفاده از یک کارت شبکه است. کارت شبکه، ارتباط بین کامپیوتر و محیط انتقال (نظیر کابلهای مسی یا فیبر‌نوری) را فراهم می‌کند.
● برقراری ارتباط لازم بین کامپیوتر و محیط انتقال
● تبدیل داده: دادهها روی گذرگاه (bus) کامپیوتر به صورت موازی حرکت می‌کنند. نحوه حرکت دادهها روی محیط انتقال شبکه به‌صورت سریال است. ترانسیور کارت شبکه (یک ارسال‌کننده یا دریافت‌کننده)، دادهها را از حالت موازی به سریال و بالعکس تبدیل می‌کند.
● ارائه یک آدرس منحصربه‌فرد سخت‌افزاری: آدرس سخت‌افزاری (MAC ) درون تراشه ROM موجود روی کارت شبکه نوشته می‌شود. آدرس MAC در واقع یک زیر‌لایه از لایه Data Link مدل مرجع OSI است. آدرس سخت افراری موجود روی کارت شبکه، یک آدرس منحصربه‌فرد را برای هر یک از کامپیوترهای موجود در شبکه، مشخص می‌کند. پروتکل‌هایی نظیر TCP/IP از یک سیستم آدرس‌دهی منطقی (آدرسIP)، استفاده می‌کنند. در چنین مواردی قبل از دریافت داده توسط کامپیوتر، باید آدرس منطقی به آدرس سخت‌افزاری ترجمه شود.
انتخاب کارت شبکه
برای انتخاب و خرید یک کارت شبکه، باید پارامترهای متعددی را بررسی کرد:
● سازگاری با معماری استفاده شده در شبکه: کارت‌های شبکه دارای مدل‌های متفاوتی با توجه به معماری استفاده شده در شبکه اترنت، Token ring )) هستند. اترنت، متداول‌ترین معماری شبکه در حال حاضر است که در شبکه‌هایی با ابعاد بزرگ و کوچک، استفاده می‌شود.
● سازگاری با throughput شبکه: در صورتی که یک شبکه اترنت سریع (سرعت 100Mbps ) پیاده‌سازی شده است، انتخاب یک کارت اترنت با سرعت 10Mbps تصمیم مناسبی در این رابطه نخواهد بود. بیشتر کارت‌های شبکه جدید قادر به سوئیچینگ اتوماتیک بین سرعت‌های 10 و 100Mbps هستند ( اترنت معمولی و اترنت سریع ).
● سازگاری با نوع اسلات‌های خالی مادربورد: کارت‌های شبکه دارای مدل‌های متفاوتی با توجه به نوع اسلات مادربرد هستند. کارت‌های شبکه PCI درون یک اسلات خالی PCI و کارت‌هایی از نوع ISA در اسلات‌های ISA نصب می‌شوند. کارت شبکه باید متناسب با یکی از اسلات‌های خالی موجود روی مادربرد، انتخاب شود. اسلات آزاد به نوع مادربرد بستگی داشته و در این رابطه گزینه‌های متعددی نظیر ISA,PCI و EISA می‌تواند وجود داشته باشد .گذرگاه ISA که از کلمات Industry Standard Architecture اقتباس شده است، استاندارد استفاده شده در کامپیوترهای IBM XT است. استاندارد فوق در ابتدا به صورت هشت بیتی مطرح و در سال 1984 نوع شانزده بیتی آن نیز عرضه شد. تعداد زیادی از تجهیزات سخت‌افزاری نظیر مودم، کارت صدا و کارت‌های شبکه بر‌اساس استاندارد فوق تولید و عرضه شده‌اند. برخی از مادربوردهای جدید دارای اسلات‌های PCI بوده و از کارت‌های ISA حمایت نمی‌کنند.
PCI در سال 1993 معرفی و یک گذرگاه ۳۲ بیتی است. PCI 2.1 شصت و چهار بیت را پشتیبانی می‌کند. کارت‌های شبکه PCI با توجه به پتانسیل‌های موجود، استعداد لازم به منظور ارائه سرعت و کارایی بیشتری نسبت به کارت‌های ISA را دارند:
● بافرینگ: حافظه تراشه‌ها (RAM) روی کارت شبکه قرار داشته و از آن به عنوان بافر استفاده می‌شود. از حافظه فوق به منظور نگه‌داری اطلاعاتی که در انتظار پردازش هستند یا اطلاعاتی که باید روی شبکه منتشر شوند، استفاده می‌شود.
● DMA یاDirect Memory Access: کامپیوترهایی که از DMA پشتیبانی می‌کنند، امکان ارسال یا دریافت داده از حافظه را مستقیماً و بدون درگیرکردن پردازنده فراهم می‌کنند.
●Bus Mastering: کارت‌های شبکه می‌توانند طوری طراحی شوند که مستقیماً بدون استفاده از پردازنده کامپیوتر یا واسطه‌ای دیگر به حافظه RAM کامپیوتر دستیابی داشته باشند. ویژگی فوق به کارت‌های شبکه اجازه می‌دهد که bus را کنترل کرده و داده‌ای را به حافظه RAMکامیپوتر ارسال یا دریافت کنند.
نصب کارت شبکه
برای نصب کارت شبکه، می‌توان مراحل زیر را دنبال کرد:
باز کردن کیس کامپیوتر و نصب کارت شبکه در یکی از اسلات‌های آزاد.
بستن کیس و متصل کردن کابل به پورت کارت شبکه.
راه‌اندازی کامپیوتر.
در صورتی که یک کارت Plug&Play تهیه شده است و از سیستم‌عاملی استفاده می‌شود که فناوری Plug & Play را پشتیبانی می‌کند، تنها کاری که احتمالاً باید انجام داد، قرار‌دادن دیسکت یا CD درایور کارت شبکه در درایو مربوطه است. در صورتی که از سیستم‌عاملی استفاده می‌شود که قادر به تشخیص سخت‌افزارهای جدید نیست، باید عملیات نصب کارت شبکه به صورت دستی انجام شود.
با توجه به این که کامپیوترهای جدید و سیستم‌عامل‌هایی که روی آنان نصب می‌شود، عموماً از فناوری Plug&Play پشتیبانی می‌کنند، نصب یک کارت شبکه کار چندان مشکلی نخواهد بود. کافی است کارت شبکه را درون یکی از اسلات‌های خالی مادربرد قرار داده و کامپیوتر را راه‌اندازی کرد. کارت‌های شبکه Plug&Play توسط سیستم‌‌عامل تشخیص داده شده و درایور آنان نصب می‌شود.
در حال حاضر سیستم عامل‌های اندکی وجود دارد که از تکنولوژی Plug &Play پشتیبانی نمی‌کنند، در زمان نصب کارت شبکه روی این نوع سیستم‌ها، باید اطلاعات لازم در رابطه با IRQ را نیز داشته باشیم ( IRQاز کلمات Interrupt Request اقتباس شده است). به هر دستگاه موجود در کامپیوتر نظیر موس، صفحه کلید و کارت شبکه، یک خط IRQ نسبت داده می‌شود. دستگاه‌های فوق با استفاده از IRQ نسبت داده شده، درخواست خود را با پردازنده مطرح می‌کند (پردازش‌داده‌ها). هر دستگاه باید دارای یک IRQ منحصربه‌فرد باشد در غیر این‌صورت با یک IRQ Conflict مواجه خواهیم شد.
کابلهای شبکه
امروزه از کابلهای مختلفی در شبکه‌ها استفاده می‌شود. نوع و سیستم کابل‌کشی استفاده شده در یک شبکه بسیار حائز اهمیت است. در صورتی که قصد داشتن شبکه‌ای را داریم که دارای حداقل مشکلات باشد و بتواند با استفاده مفید از پهنای باند به درستی خدمات خود را در اختیار کاربران قرار دهد، باید از یک سیستم کابلینگ مناسب، استفاده شود. در زمان طراحی یک شبکه باید با رعایت مجموعه قوانین موجود در خصوص سیستم کابلینگ، شبکه‌ای با حداقل مشکلات را طراحی کرد. با این که استفاده از شبکه‌های بدون کابل نیز در ابعاد وسیعی گسترش یافته است، اما هنوز بیش از 95 درصد سازمان‌ها و مؤسسات از سیستم‌های شبکه‌ای مبتنی بر کابل، استفاده می‌کند.
امروزه از کابلهای مختلفی در شبکه‌ها استفاده می‌شود. نوع و سیستم کابل‌کشی استفاده شده در یک شبکه بسیار حائز اهمیت است. در صورتی که قصد داشتن شبکه‌ای را داریم که دارای حداقل مشکلات باشد و بتواند با استفاده مفید از پهنای باند به درستی خدمات خود را در اختیار کاربران قرار دهد، باید از یک سیستم کابلینگ مناسب، استفاده شود. در زمان طراحی یک شبکه باید با رعایت مجموعه قوانین موجود در خصوص سیستم کابلینگ، شبکه‌ای با حداقل مشکلات را طراحی کرد. با این که استفاده از شبکه‌های بدون کابل نیز در ابعاد وسیعی گسترش یافته است، اما هنوز بیش از 95 درصد سازمان‌ها و مؤسسات از سیستم‌های شبکه‌ای مبتنی بر کابل، استفاده می‌کنند.
ایده‌های اولیه
ایده مبادله اطلاعات به صورت دیجیتال، تفکری جدید در عصر حاضر به شمار می‌رود. درسال 1844 فردی با نام «ساموئل مورس»، یک پیام را از Washington D.C به Baltimore و با استفاده از اختراع جدید خود (تلگراف) ارسال کرد. با این که از آن موقع زمان زیادی گذشته است و ما امروزه شاهد شبکه‌های کامپیوتری بزرگ و در عین حال پیچیده‌ای هستیم اما می‌توان ادعا کرد که اصول کار، همان اصول و مفاهیم گذشته است.
کدهای مورس، نوع خاصی از سیستم باینری هستند که از نقطه و خط فاصله با ترکیبات متفاوت به منظور ارائه حروف و اعداد، استفاده می‌کنند. شبکه‌های مدرن داده از یک و صفر، استفاده می‌کنند. بزگترین تفاوت موجود بین سیستم‌های مدرن مبادله اطلاعات و سیستم پیشنهادی «مورس»، سرعت مبادله اطلاعات در آنان است.تلگراف‌های اواسط قرن 19، قادر به ارسال چهار تا پنج نقطه یا خط فاصله در هر ثانیه بودند، در حالی که هم‌اکنون کامپیوترها با سرعتی معادل یک گیگابیت در ثانیه با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند .